專利名稱：高功率因素led恒流驅動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術。
背景技術：
由于LED具有環(huán)保、節(jié)能、壽命長、高亮度等優(yōu)點被視為21世紀照明光源，為了滿足LED本身特性要求，所以LED恒流驅動電源應允而生；目前在LED恒流驅動電源的應用領域中，可將其分為兩類產品，ー為非隔離LED恒流驅動電源，此類電源主要應用于室內的LED燈管，其余場合基本上很少使用，此類電源的缺點在于其輸入與輸出的電氣性能沒有隔離，所以在安全標準上有所欠缺；另ー類為隔離LED恒流驅動電源，此類電源由于輸入與輸 出的電氣性能徹底通過變壓器進行隔離，它的使用場合是全方位的，應用于各種LED的驅動，是非隔離電源的升級品；隔離LED驅動電源在設計和使用過程中，都希望得到高功率因數，減少輸入端電流諧波污染，目前常用方法是采用有源校正，即使用專用的功率因數校正芯片，這種方案的優(yōu)點是可以得到更高的功率因數，缺點是電路的成本升高，專用PFC校正芯片的價格昂貴，増加了電路成本。顯然在LED驅動電源的一般應用領域中，在實現(xiàn)相同功能及性能的情況下，保證電路的穩(wěn)定性，更低的成本，讓性價比得到更高的體現(xiàn)，才能讓LED的推廣及應用更加廣闊。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能夠，使入端電流形成正弦波，提高功率因數的LED恒流驅動電路。本實用新型解決所述技術問題采用的技術方案是，高功率因素LED恒流驅動電路，包括電源輸入単元、整流濾波單元、變壓器隔離單元和輸出單元，還包括一個設置于整流濾波單元和變壓器隔離單元之間的PFC充電泵単元。進ー步的，本實用新型還包括EMI濾波單元，位于電源輸入單元和整流濾波單元之間；PWM恒流控制単元，和整流濾波單元連接，還通過開關單元連接到變壓器隔離單元;電流采樣單元，和PWM恒流控制單元連接；電壓反饋單元，設置于變壓器隔離單元和PWM恒流控制単元之間；開關單元，與PWM恒流控制単元、變壓器隔離單元和電流采樣單元連接。更進一歩的，所述PFC充電泵単元包括第二電感L2、第四電容C4和第一ニ極管Dl，第二電感L2和第一ニ極管Dl串聯(lián)于整流濾波單元和變壓器隔離單元之間，第二電感L2和第一ニ極管Dl的連接點通過第四電容C4接開關單元的輸入端，第一ニ極管Dl的負極通過變壓器隔離單元的初級繞組接開關單元的輸入端；開關單元的輸出端接電流采用単元，開關單元的控制端接PWM恒流控制単元。所述PWM恒流控制單元包括控制IC,控制IC的Vcc端接電壓反饋單元接，Vin端接第二電感L2和第一ニ極管Dl的連接點，Vin端還通過第十電容ClO接地，COMP端通過電壓反饋單元的第八電阻R8接地，COMP端還通過第九電容C9接地，CS端通過第七電容R7接地，Output端通過第四電阻R4接開關單元的控制端，開關單元為MOS管。
本實用新型的有益效果是，利用BO濾波單元有效的抑制恒流電源的電磁干擾，從而使電源符合GB17743-2007的輻射電磁騷擾及騷擾電壓標準；利用PFC充電泵單元提高了恒流電源的功率因數使PFS 0. 8，有效的降低了電流諧波，使電源符合GB17625. I的電磁兼容性標準；提高了轉換效率，n >78%，轉換效率提高，降低了元器件溫升，從而提高了使用壽命；恒定電流輸出，線性調整率小于±3%，負載調整率小于±3%，從而使LED工作更穩(wěn)定；在相同實現(xiàn)功率因數的情況下，降低了成本，使得LED應用的推廣更加廣泛。

圖I為本實用新型新型實現(xiàn)高功率因數的簡化原理圖。圖2為現(xiàn)有RCD吸收電路的簡化原理圖。圖3為本實用新型新型高功率因素LED恒流驅動電源的結構圖。圖4為本實用新型新型高功率因素LED恒流驅動電源的電路圖。圖中芯片可采用愛瓦特公司IW1692芯片。
具體實施方式
本實用新型提出ー種新型無源單級高功率因數校正電路一一充電泵高功率因數校正，該電路的特點是利用電容充電泵升壓原理，使直流濾波電容上電壓高于輸入交流電壓的峰值，在功率開關器件切換過程中，利用負載電流和入端電流的差值對充電泵電容充放電，使入端電流形成正弦波，提高了功率因數，簡化了電路結構，提高了電路穩(wěn)定性，降低了電路成本。本實用新型包括下述部分I、電源輸入端。2、與電源輸入端相連的EMI濾波單元。3、與EMI濾波單元相連的整流濾波單元。4、與整流濾波單元相連的PFC充電泵単元，并連接至變壓器隔離單元。5、與整流濾波單元相連的PWM恒流控制単元發(fā)生控制信號連接至開關單元，開關単元根據其導通和關斷控制對變壓器進行儲存和釋放能量的轉換。6、與變壓器隔離單元相連的輸出単元，并連接至LED負載。7、一個與開關單元和PWM恒流控制單元連接的電流采樣單元，電流采樣單元采集變壓器原邊的電流信號并送至PWM恒流控制単元；PWM恒流控制単元根據所述電流信號輸出矩形脈沖開關信號，控制所述開關単元周期性導通和關斷，實現(xiàn)電流大小的輸出。8、一個與變壓器隔離單元和PWM恒流控制單元連接的電壓反饋單元，所訴電壓反饋單元是采集變壓器輔助繞組兩端的誤差信號，送至PWM恒流控制単元由芯片內部進行計數對比，實現(xiàn)電流的恒定輸出。參見圖I 3。[0031]假定交流輸入電壓為230V，在MOS管Ql導通時，漏極電壓從600V左右跳降到零，變壓器Tl的初級電感開始充電，初級電流線性上升；導通的同時，漏極電壓的降低也會通過第四電容C4傳送到第二電感L2和第一ニ極管Dl之間的連接點上，所以此點的電壓從400V降到接近200V。由于有交流電壓的存在，流過扼流圈(第二電感L2)的電流會逐步上升，井向第四電容C4充電；當變壓器和扼流圈的充電階段完成后，MOS管Ql轉換為截止，漏極電流為零，而漏極電壓和第四電容C4上的電壓會急劇上升，直到第四電容C4的電壓與第五電容C5的電壓相等約為400V。此后漏極電壓改為緩慢爬升，而第四電容C4和第五電容C5的電壓則維持在400V不變，與此同時，第二電感L2 (它最初是向第四電容C4充電)上的電流改為經過第一ニ極管Dl流進第五電容C5中，這使得蘊含在第二電感L2中的能量轉移到了第五電容C5中，利用這個原理，就使輸入電流從較低的第四電容C4處流向較高的第五電容C5處。第二電感L2的作用是避免MOS管導通后有交流整流后產生的大幅度脈沖電流向第四電容C4充電；第一二極管Dl阻斷第五電容C5 (濾波電容)和第四電容C4(充電電容),由于有阻斷的作用所以使得第二電感L2上的波形接近正弦波；第四電容C4是利用低電壓 向第五電容C5充電的電容，第四電容C4的選值是在nF IOnF之間，第五電容C5的選值微法級別電容，根據電源功率選擇，第二電感L2的選值是在毫亨級別。與現(xiàn)有技術相比(如圖2)，利用PFC充電泵電路取代了以前的RCD吸收電路，由于PFC充電泵電路不僅具有PFC功能，可使電源功率因數達到0. 8以上，而且兼有吸收緩沖功能，因此不再需要RCD吸收電路，而且由于沒有了 RCD吸收電路中的電阻成分，所以不含有功率消耗，從而提高了整機的工作效率。
權利要求1.高功率因素LED恒流驅動電路，包括電源輸入単元、整流濾波單元、變壓器隔離單元和輸出單元，其特征在于，還包括ー個設置于整流濾波單元和變壓器隔離單元之間的PFC充電泵單元。
2.如權利要求I所述的高功率因素LED恒流驅動電路，其特征在于，還包括 EMI濾波單元，位于電源輸入單元和整流濾波單元之間； PWM恒流控制単元，和整流濾波單元連接，還通過開關單元連接到變壓器隔離單元； 電流采樣單元，和PWM恒流控制單元連接； 電壓反饋單元，設置于變壓器隔離單元和PWM恒流控制単元之間； 開關單元，與PWM恒流控制単元、變壓器隔離單元和電流采樣單元連接。
3.如權利要求2所述的高功率因素LED恒流驅動電路，其特征在于，所述PFC充電泵單元包括第二電感(L2)、第四電容(C4)和第一ニ極管(Dl)，第二電感(L2)和第一ニ極管(Dl)串聯(lián)于整流濾波單元和變壓器隔離單元之間，第二電感(L2)和第一ニ極管(Dl)的連接點通過第四電容(C4)接開關單元的輸入端，第一ニ極管(Dl)的負極通過變壓器隔離單元的初級繞組接開關單元的輸入端；開關單元的輸出端接電流采用単元，開關單元的控制端接PWM恒流控制單元。
4.如權利要求3所述的高功率因素LED恒流驅動電路，其特征在干，所述PWM恒流控制單兀包括控制1C，控制IC的Vcc纟而接電壓反饋單兀接，Vin纟而接弟_■電感(L2)和弟一_■極管(Dl)的連接點，Vin端還通過第十電容(ClO)接地，COMP端通過電壓反饋單元的第八電阻(R8)接地，COMP端還通過第九電容(C9)接地，CS端通過第七電容(R7)接地，Output端通過第四電阻(R4)接開關單元的控制端，開關單元為MOS管。
專利摘要高功率因素LED恒流驅動電路，涉及電子技術。本實用新型包括電源輸入單元、整流濾波單元、變壓器隔離單元和輸出單元，其特征在于，還包括一個設置于整流濾波單元和變壓器隔離單元之間的PFC充電泵單元。本實用新型轉換效率提高，降低了元器件溫升，從而提高了使用壽命。
文檔編號H02M1/42GK202435665SQ20112053736
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者于廷江, 李文昌, 溫強, 袁進, 黃國輝 申請人:成都成電硅?？萍脊煞萦邢薰?br>